教育大數(shù)據(jù)標準體系研究

吳 砥 饒景陽 吳 晨

[1. 華中師范大學 教育部教育信息化戰(zhàn)略研究基地(華中)，武漢 430079；2. 華中師范大學 湖北教育信息化發(fā)展研究中心，武漢 430079；3. 華中師范大學 國家數(shù)字化學習工程技術研究中心，武漢 430079]

教育大數(shù)據(jù)作為大數(shù)據(jù)技術在教育領域深度融合應用的產(chǎn)物，具有體量大(Volume)、類型多(Variety)(Beyer，2011)、處理快(Velocity)的傳統(tǒng) “3V”特性，以及得益于成熟教育管理體制和教育領域高準入門檻所獨具的數(shù)據(jù)高真實性(Veracity)(Goes, 2014)和高價值性(Value)的新型“2V”特性。作為教育創(chuàng)新的重要推手，教育大數(shù)據(jù)有助于實現(xiàn)教學過程分析支撐下的差異化教學、個性化學習、精準化管理、精細化科研和過程化評價，對于實現(xiàn)真正意義的因材施教，提高教育研究和決策水平具有重要作用。然而，教育大數(shù)據(jù)支撐下的新型教學模式的多元化發(fā)展，使得教育主客體關系、教育過程和教育數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更復雜，教育系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通低效、協(xié)同困難和拓展受限等諸多問題亟待解決。教育大數(shù)據(jù)的標準化對于解決上述問題具有基礎性和引領性作用，對于規(guī)范教育信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展也具有現(xiàn)實意義。《教育信息化2.0行動計劃》明確要求“發(fā)布系列技術和功能標準規(guī)范，探索資源共享新機制，提升數(shù)字教育資源服務供給能力”“完善教育數(shù)據(jù)標準規(guī)范，促進政務數(shù)據(jù)分級分層有效共享”。因此，教育大數(shù)據(jù)標準體系的研制將進一步豐富各類教學模式中可采集教育數(shù)據(jù)的維度和種類，規(guī)范教育數(shù)據(jù)模型構(gòu)建，打破教育平臺數(shù)據(jù)交換壁壘，加速數(shù)據(jù)共建共享，為推進我國教育大數(shù)據(jù)的標準化提供框架參考和內(nèi)容規(guī)范。

一、 教育大數(shù)據(jù)相關政策

(一) 國外教育大數(shù)據(jù)相關政策

世界各國都非常重視大數(shù)據(jù)技術在教育領域的應用，積極引導大數(shù)據(jù)技術與教育領域的深度融合，出臺了一批具有影響力的教育大數(shù)據(jù)政策和規(guī)劃。美國的教育大數(shù)據(jù)技術研究、標準建設、系統(tǒng)開發(fā)和實踐應用等處于領先地位。2012年10月，美國政府發(fā)布《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》①報告，明確教育大數(shù)據(jù)的價值在于實現(xiàn)個性化教學和提升教育研究與決策水平，并基于教育數(shù)據(jù)挖掘與學習分析的典型案例提出實施建議，指導教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的教學系統(tǒng)變革。2016年5月，美國政府發(fā)布《聯(lián)邦大數(shù)據(jù)研發(fā)戰(zhàn)略計劃》，提出構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的戰(zhàn)略體系，為教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供頂層規(guī)劃。歐洲和亞太地區(qū)的發(fā)達國家也積極建設教育大數(shù)據(jù)研究機構(gòu)，發(fā)布了一系列相關政策。例如，2012年4月，英國成立全球首個開放式數(shù)據(jù)研究所(The Open Data Institute, 簡稱ODI)；同年10月，英國發(fā)布《把握數(shù)據(jù)帶來的機遇：英國數(shù)據(jù)能力戰(zhàn)略》②，對英國數(shù)據(jù)能力進行系統(tǒng)研究，提出通過教育大數(shù)據(jù)優(yōu)化課程和專業(yè)研究，助力高技術人才隊伍建設。2014年，德國在柏林和德累斯頓成立兩大數(shù)據(jù)研究中心，為教育大數(shù)據(jù)挖掘和信息安全提供技術支持。2015年8月，新加坡發(fā)布《2025年資訊通信媒體發(fā)展藍圖》③，提出基于大數(shù)據(jù)及學習分析技術推進教育教學改革的發(fā)展目標。

(二) 我國教育大數(shù)據(jù)相關政策

我國政府高度重視教育大數(shù)據(jù)發(fā)展。2015年8月，國務院印發(fā)《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，明確指出“完善教育管理公共服務平臺，推動教育基礎數(shù)據(jù)的伴隨式收集和全國互通共享”。2016年6月，教育部發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》強調(diào)，要積極發(fā)揮教育大數(shù)據(jù)在教育管理平臺建設和學習空間等方面的重要作用，促進大數(shù)據(jù)與教育的深度融合。2017年1月，國家發(fā)展和改革委員會批復組建教育大數(shù)據(jù)應用技術國家工程實驗室。2018年2月，教育部頒發(fā)的《2018年教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》明確提出，推動大數(shù)據(jù)技術在教育教學中的深入應用，提高教育大數(shù)據(jù)的收集、分析、研判能力。2018年4月，教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》明確提出，“利用大數(shù)據(jù)技術采集、匯聚互聯(lián)網(wǎng)上豐富的教學、科研、文化資源，為各級各類學校和全體學習者提供海量、適切的學習資源服務”“全面提高利用大數(shù)據(jù)支撐保障教育管理、決策和公共服務的能力，實現(xiàn)教育政務信息系統(tǒng)全面整合和政務信息資源開放共享”。在政策引導下，我國教育大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。2018年9月，工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務業(yè)司公示“2018年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范項目名單”，涵蓋面向智慧教育的大數(shù)據(jù)分析平臺建設與應用、江西省高考“選志愿”平臺等多項教育大數(shù)據(jù)相關的試點項目。2018年底，我國建成國家政府數(shù)據(jù)統(tǒng)一開放平臺，推動包括教育基礎數(shù)據(jù)的科學共享與開放。我國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也爭相布局教育大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，為教育場景打造了豐富的產(chǎn)品線，包括百度教育大腦3.0、K12云端一體教育大數(shù)據(jù)解決方案等，助力教育大數(shù)據(jù)生態(tài)建設。

二、 教育大數(shù)據(jù)相關標準研制進展

(一) 國外教育大數(shù)據(jù)相關標準研制進展

1. ISO / IEC JTC 1 SC32 WG9標準

教育大數(shù)據(jù)相關技術規(guī)范和標準研究引起了廣泛的國際關注，成為國際標準化組織及研究機構(gòu)的研究熱點。國際標準化組織和國際電工委員會第一聯(lián)合技術委員會(ISO/IEC JTC 1)下屬多個小組委員會(Sub-Committee，簡稱SC)參與了大數(shù)據(jù)相關工作，并圍繞各自重點開展了不同角度的研究項目，例如SC24重點關注大數(shù)據(jù)可視化新方法，SC27研究解決大數(shù)據(jù)安全和隱私問題等④。

2014年11月，JTC 1下屬數(shù)據(jù)管理與交換標準化小組委員會(SC32-Data Management and Interchange)成立第九工作組(WG9)，致力于大數(shù)據(jù)基礎性國際標準研究(光亮等，2017)。截至2019年10月，JTC 1匯聚了16個參與國以及25個觀察國⑤，制定了包括定義大數(shù)據(jù)基本概念和重要術語的大數(shù)據(jù)概述和術語標準(ISO/IEC 20546)，以及包括用戶視圖和功能視圖的大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)標準(ISO/IEC 20547-3)，其大數(shù)據(jù)分析框架如圖 1所示⑥，為教育大數(shù)據(jù)的標準化工作提供了重要參考。

圖1 ISO/IEC JTC1/SC32/WG9工作組大數(shù)據(jù)分析框架

2. 國際電信聯(lián)盟ITU-T Y.3600標準

國際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union, 簡稱ITU)⑦2013年11月發(fā)布的關于大數(shù)據(jù)的技術報告⑧，重點關注高吞吐量、低延遲、安全、靈活和可擴展的網(wǎng)絡基礎設施、聚合數(shù)據(jù)集與匿名化、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分析、縱向平臺互操作、多媒體分析和開放數(shù)據(jù)等。在ITU范圍內(nèi)，大數(shù)據(jù)標準主要由ITU電信標準化部門(ITU-T)發(fā)起和推進，有10個相關研究組。其中，最活躍的是第13學習研究組(Study Group 13)，其研究主題聚焦包含移動和下一代網(wǎng)絡(NGN)在內(nèi)的未來網(wǎng)絡。2015年11月，ITU-T發(fā)布《大數(shù)據(jù)——基于云計算的需求與能力標準》(ITU-T Y.3600)，詳細規(guī)定了以云計算為基礎的大數(shù)據(jù)要求、能力和使用案例，并設計了大數(shù)據(jù)情境模式(見圖2)⑨。

圖2 ITU-T Y.3600標準的大數(shù)據(jù)情境模式

2018年5月，ITU-T學習研究組SG13發(fā)布《大數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)交換的框架和要求》標準(ITU-T Y.3601)⑩，基于交換數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)目的之間多種不同類型和格式的數(shù)據(jù)，描述大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換框架。此外，SG13還在研制《大數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)集成的概述和功能需求》和《大數(shù)據(jù)——元數(shù)據(jù)框架與概念模型》等大數(shù)據(jù)相關標準。除了SG13，關注多媒體編碼、系統(tǒng)和應用的ITU-T SG16 發(fā)布了《公共數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務的服務和操作原則》(ITU-T F.600)，并在2018年7月召開的全會上立項了《數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理框架》(ITU-T F.FDAM)和《大數(shù)據(jù)基礎設施評測框架》(ITU-T F.AFBDI)。該標準主要定義了數(shù)據(jù)資產(chǎn)的基本概念，提出了數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理和大數(shù)據(jù)基礎設施評測框架。同時，關注通信安全的ITU-T SG17發(fā)布了包括《移動互聯(lián)網(wǎng)服務中的大數(shù)據(jù)分析安全要求和框架》在內(nèi)的多個大數(shù)據(jù)安全國際標準。

3. NBD-PWG 大數(shù)據(jù)互操作性框架標準

美國國家標準及技術研究所(National Institute of Standards and Technology, 簡稱NIST)為響應美國白宮提出的大數(shù)據(jù)研究國家戰(zhàn)略，同時為滿足市場需求，于2013年6月成立大數(shù)據(jù)工作組(NIST Big Data Public Working Group, 簡稱NBD-PWG)。NBD-PWG的重點是聯(lián)合工業(yè)界、學術界和政府，形成大數(shù)據(jù)的定義、術語、安全參考體系結(jié)構(gòu)和技術路線圖，NIST大數(shù)據(jù)參考框架如圖3所示。

圖3 NIST大數(shù)據(jù)參考框架

NBD-PWG具體分為5個子工作組，包括用戶案例和需求組、定義和索引組、參考框架組、數(shù)據(jù)安全和隱私組以及技術路線組。NBD-PWG的主要成果是形成了基于共識的可擴展大數(shù)據(jù)互操作性框架(NIST Big Data Interoperability Framework, 簡稱NBDIF)，該框架分三個層次：一是大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)關鍵組件層，內(nèi)容包括大數(shù)據(jù)定義、大數(shù)據(jù)分類法、大數(shù)據(jù)安全和隱私要求、大數(shù)據(jù)架構(gòu)白皮書調(diào)查、大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)、大數(shù)據(jù)安全和隱私參考架構(gòu)等；二是大數(shù)據(jù)參考框架組件之間的通用接口層；三是利用通用接口，構(gòu)建驗證大數(shù)據(jù)參考框架的應用層。

(二) 我國教育大數(shù)據(jù)相關標準研制進展

在通用大數(shù)據(jù)標準研制方面，我國一方面積極參與國際標準組織關于ISO/IEC 20546《大數(shù)據(jù)——概述和術語》和ISO/IEC 20547-3《大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)——第三部分：參考架構(gòu)》兩項大數(shù)據(jù)標準的研制工作。另一方面，我國于2014年成立全國信息技術標準化技術委員會大數(shù)據(jù)標準工作組，開展包括《信息技術大數(shù)據(jù)技術參考模型》《信息技術大數(shù)據(jù)術語》等在內(nèi)的十多項國家大數(shù)據(jù)相關技術標準的研制。

在教育大數(shù)據(jù)標準研制方面，全國信息技術標準化技術委員會教育技術分技術委員會(China E-Learning Technology Standardization Committee, 簡稱CELTSC)于2017年成立教育大數(shù)據(jù)標準工作組，推進教育大數(shù)據(jù)標準的研制，目前已有包括《教育大數(shù)據(jù)標準框架》《教育大數(shù)據(jù)接口服務規(guī)范》《教育行為數(shù)據(jù)框架、模型與元數(shù)據(jù)》《教育大數(shù)據(jù)存儲服務規(guī)范》《課堂教學行為編碼規(guī)范》《學習者畫像》《教師畫像》《學校畫像》等在內(nèi)的13項教育大數(shù)據(jù)標準在研項目。

總體而言，國內(nèi)外教育大數(shù)據(jù)相關標準的研制各有側(cè)重、相對獨立，均圍繞特定研究對象和研究目標展開，標準技術屬性強而教育屬性偏弱。隨著信息技術與教育的深度融合，教育大數(shù)據(jù)應用場景不斷豐富，教育物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下教育數(shù)據(jù)采集手段不斷增強，亟待重構(gòu)對教育大數(shù)據(jù)標準體系的宏觀認識和頂層設計。

三、 教育大數(shù)據(jù)標準體系設計

(一) 教育大數(shù)據(jù)標準體系建設需求分析

1. 國家教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略需要

我國政府近年出臺了一系列教育大數(shù)據(jù)標準化相關政策文件，引領教育數(shù)據(jù)共建共享。2018年4月，教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》明確要求，規(guī)范教育資源數(shù)據(jù)和教育管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集和挖掘流程。2018年11月，教育部印發(fā)的《關于完善教育標準化工作的指導意見》明確提出，研制教育信息化數(shù)據(jù)標準，支撐我國教育現(xiàn)代化事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。因此，教育大數(shù)據(jù)標準體系建設具有明確的國家教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略需求和政策導向，契合了我國教育現(xiàn)代化發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標。

2. 教育大數(shù)據(jù)平臺建設技術需要

信息化教學模式的多元化發(fā)展，使得教育過程中主客體關系復雜、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多樣，為教育大數(shù)據(jù)平臺信息的規(guī)范管理帶來了諸多不便。教育大數(shù)據(jù)平臺信息管理涉及教育過程數(shù)據(jù)采集、清洗、存儲、處理、建模、分析等眾多關鍵技術環(huán)節(jié)，各技術環(huán)節(jié)間相互支持、相互影響并有機結(jié)合。然而，教育數(shù)據(jù)來源的異構(gòu)性、數(shù)據(jù)交互的復雜性以及數(shù)據(jù)展示的多態(tài)性等，都對教育數(shù)據(jù)的過程管理形成挑戰(zhàn)。因此，統(tǒng)籌教育數(shù)據(jù)全生命周期管理的各項數(shù)據(jù)標準，統(tǒng)一不同技術環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)交互規(guī)范和流程，形成教育大數(shù)據(jù)標準體系，是實現(xiàn)教育大數(shù)據(jù)平臺從采集到分析應用各環(huán)節(jié)無縫聯(lián)動的技術需要。

3. 教育主體智能化發(fā)展應用需要

教育主體智能化發(fā)展為教育大數(shù)據(jù)標準體系建設提出了多元化的應用需要?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》提出“建設智能化校園，統(tǒng)籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺”?；诮逃髷?shù)據(jù)標準體系，教師教學、學生學習、教育管理和教育服務等過程產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)將被匯聚到智能教育平臺，實現(xiàn)教育過程數(shù)據(jù)的伴隨式收集與標準化處理，進而支持面向教師的差異化教學，面向?qū)W生的個性化學習，面向教研員和教師的協(xié)作化教研，面向教育管理者的精細化管理和面向師生、家長及社會公眾的智能化服務，并有效助推教學、教研、管理和服務的過程化、精準化評價。

(二) 教育大數(shù)據(jù)標準體系框架設計

教育大數(shù)據(jù)標準體系框架定義了教育大數(shù)據(jù)標準體系的層次結(jié)構(gòu)(見圖4)，并明確各模塊及內(nèi)容間的相互關系，使各項標準與規(guī)范有機結(jié)合。

圖4 教育大數(shù)據(jù)標準體系框架

1. 基礎類

教育大數(shù)據(jù)基礎類規(guī)范定義教育大數(shù)據(jù)標準的基礎性、通用性規(guī)范，以支持教育大數(shù)據(jù)標準體系其他標準的復用。其中，術語規(guī)范主要明確教育大數(shù)據(jù)標準體系涉及的術語定義、符號說明和術語解釋；架構(gòu)規(guī)范旨在通過對標準體系整體結(jié)構(gòu)及相互引用關系的描述，提供結(jié)構(gòu)化、易于管理、便于實施且可擴展的標準框架；基礎接口規(guī)范旨在為教學、管理和服務平臺之間業(yè)務復用提供基礎接口調(diào)用與交互規(guī)則；綁定規(guī)范規(guī)定各類教育信息模型XML語言描述語法；實踐指南是指導如何構(gòu)建和利用教育大數(shù)據(jù)標準的指導性文件，規(guī)定了教育大數(shù)據(jù)標準體系各項標準的應用領域、使用場景和使用方法。

2. 管理類

教育大數(shù)據(jù)管理類規(guī)范包括數(shù)據(jù)管理規(guī)范、平臺管理規(guī)范和過程管理規(guī)范。其中，數(shù)據(jù)管理規(guī)范規(guī)定了教育數(shù)據(jù)開放和共享的基本策略，定義開放共享數(shù)據(jù)的知識領域、敏感程度和開放權限，為數(shù)據(jù)開放程度定級和元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計提供參考；平臺管理規(guī)范規(guī)定了教育大數(shù)據(jù)平臺有形和無形的運營支撐環(huán)境，提高教育大數(shù)據(jù)平臺運行的兼容性；過程管理規(guī)范規(guī)定了對教學活動中各重要過程節(jié)點的管理，包括定義和管理不同時空尺度的教學過程信息及教學過程間的關聯(lián)關系。

3. 數(shù)據(jù)類

數(shù)據(jù)類標準是教育大數(shù)據(jù)標準體系的核心，主要包括教育教學活動的三類主要數(shù)據(jù)：資源數(shù)據(jù)、對象數(shù)據(jù)和行為數(shù)據(jù)的相關標準：

資源數(shù)據(jù)類規(guī)范定義了各類教育資源的組織方式，包括資源編列規(guī)范、資源元數(shù)據(jù)規(guī)范和資源封裝規(guī)范。其中，資源編列規(guī)范規(guī)定了各類教育資源的編碼規(guī)則，確保開放共享教育資源標識的唯一性，便于教育數(shù)據(jù)的大范圍分發(fā)和應用；資源元數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定了各類教育資源的描述方法，包括資源數(shù)據(jù)的描述規(guī)則，提高不同教育平臺之間教育資源數(shù)據(jù)的語義互操作性；資源封裝規(guī)范定義了各類教育資源互操作所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及教育資源統(tǒng)一的包裝規(guī)則，支持教育資源在教育平臺之間的傳輸、復制、買賣和分發(fā)。

對象數(shù)據(jù)類規(guī)范包括教師畫像、學生畫像和學校畫像。其中，教師畫像規(guī)定了教師對象的信息模型和要素，包括教師的基本信息、教學活動組織信息、教學資源創(chuàng)建信息、教學效果評價信息等；學生畫像規(guī)定了學生對象的信息模型和要素，包括學生的身份標識、學力定義、學習風格、學習能力、知識掌握程度、學習偏好等；學校畫像規(guī)定了學校對象的信息模型和要素，包括學校的基本信息、辦學條件信息、師資力量信息、學生結(jié)構(gòu)信息、辦學水平信息等。

行為數(shù)據(jù)類規(guī)范包括教學行為、學習行為、管理行為和教研行為等數(shù)據(jù)規(guī)范。其中，教學行為數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定有效教學行為的界定方法和特征，并定義各類教學行為的信息模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；學習行為數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定學習行為要素、分類和數(shù)據(jù)模型，定義了學習行為數(shù)據(jù)記錄框架；管理行為數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定教育管理過程的維度和特征，并定義管理行為數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；教研行為數(shù)據(jù)規(guī)范規(guī)定教研行為的行為要素和分類方法，定義教研行為的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

4. 支撐技術類

教育大數(shù)據(jù)支撐技術類規(guī)范包括數(shù)據(jù)采集規(guī)范、數(shù)據(jù)建模規(guī)范、數(shù)據(jù)處理規(guī)范、數(shù)據(jù)存儲規(guī)范、數(shù)據(jù)分析規(guī)范、數(shù)據(jù)互操作規(guī)范、數(shù)據(jù)接口規(guī)范和數(shù)據(jù)可視化規(guī)范。其中，數(shù)據(jù)采集規(guī)范規(guī)定了教育數(shù)據(jù)的采集類別、采集指標、采集頻率和采集要求等信息；數(shù)據(jù)建模規(guī)范規(guī)定了各類教育數(shù)據(jù)的抽象組織結(jié)構(gòu)，確定數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組織形式等；數(shù)據(jù)處理規(guī)范規(guī)定了教育數(shù)據(jù)錄入、審核、修改、提交和匯總的操作規(guī)范；數(shù)據(jù)存儲規(guī)范規(guī)定了教育大數(shù)據(jù)在存儲介質(zhì)中的存儲與交換方法，對教育大數(shù)據(jù)存儲的需求及其定義方法、數(shù)據(jù)格式要求和存儲實現(xiàn)技術等進行了標準化定義；數(shù)據(jù)分析規(guī)范規(guī)定了對復雜教育過程逐漸拆分處理的判斷標準和分析范式，以實現(xiàn)對復雜教育過程的深入理解；數(shù)據(jù)互操作規(guī)范規(guī)定了不同教育平臺之間以及不同教育環(huán)節(jié)之間數(shù)據(jù)交互操作的語法與語義；數(shù)據(jù)接口規(guī)范規(guī)定了教育平臺之間業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸格式，方便系統(tǒng)平臺之間業(yè)務數(shù)據(jù)的共享與交換；數(shù)據(jù)可視化規(guī)范規(guī)定了教育數(shù)據(jù)可視化的基礎圖形元素和表現(xiàn)形式等，以及定義教育數(shù)據(jù)可視化設計語言的語法與語義。

5. 應用類

教育大數(shù)據(jù)應用類規(guī)范涵蓋差異化教學、個性化學習、協(xié)作化教研、精細化管理、智能化服務和過程化評價六大類應用主題。其中，差異化教學主題類規(guī)范規(guī)定了教師將時間、精力和教學素材等資源差異化地分配給不同背景、基礎、技能水平和興趣的學生，以期促進學生成長的教學模式標準；個性化學習主題類規(guī)范規(guī)定了學生依據(jù)個體特征(如學習風格與偏好、能力水平和興趣等)、個體需求和個體差異，開展自主學習活動的學習行為標準；協(xié)作化教研主題類規(guī)范規(guī)定了校際間協(xié)作參與教學經(jīng)驗總結(jié)、教學問題發(fā)現(xiàn)和教學方法研究的教研模式標準；精細化管理主題類規(guī)范規(guī)定了學校對教育教學各環(huán)節(jié)制定的制度、規(guī)程和評價指標的管理模式標準；智能化服務主題類規(guī)范規(guī)定了教育系統(tǒng)通過捕捉教育用戶的訪問信息，結(jié)合先驗知識，構(gòu)建需求模型，主動推送優(yōu)質(zhì)教育資源的教育服務模式標準；過程化評價主題類規(guī)范規(guī)定了教學和管理效果的過程化評價模式標準，支撐教育過程的實證分析。

6. 安全類

教育大數(shù)據(jù)安全類規(guī)范包括隱私保護規(guī)范、權利保護規(guī)范和訪問控制規(guī)范。其中，隱私保護規(guī)范規(guī)定了對教育用戶隱私信息和教育領域敏感數(shù)據(jù)的保護措施；權利保護規(guī)范規(guī)定了教育主體擁有獲得與自身相關的全部教育信息和數(shù)據(jù)的合法權利，保護教育數(shù)據(jù)的分層分級合理利用；訪問控制規(guī)范規(guī)定了教育大數(shù)據(jù)的訪問控制機制，規(guī)范了教育主體對教育數(shù)據(jù)的訪問控制規(guī)則。

(三) 標準引用組譜集合

標準引用組譜作為教育大數(shù)據(jù)標準體系的研制基礎和重要參考，有助于細化教育大數(shù)據(jù)標準類別，促進教育大數(shù)據(jù)標準的全覆蓋。教育大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)技術在教育領域的賦能應用，因此教育大數(shù)據(jù)標準體系參考和引用了大數(shù)據(jù)技術和教育信息化領域的標準和規(guī)范，其中教育信息化領域相關標準主要來自ISO/IEC JTC1 SC36、IEEE/LTSC、ADL以及我國CELTSC等標準組織的標準內(nèi)容，大數(shù)據(jù)技術相關標準主要包括《大數(shù)據(jù)互操作框架》《基于云計算的大數(shù)據(jù)需求與能力標準》《信息分類編碼標準的編寫規(guī)定》等標準文檔及白皮書。表一給出了教育大數(shù)據(jù)標準體系各類標準對應的參考和引用標準。

表一 教育大數(shù)據(jù)標準體系參考和引用標準

四、 總結(jié)和展望

教育大數(shù)據(jù)標準體系為教育大數(shù)據(jù)開發(fā)利用提供了重要支撐，為促進教育平臺互聯(lián)互通和實現(xiàn)教育數(shù)據(jù)全生命周期管理提供了基礎保障。我們也應注意到，教育大數(shù)據(jù)的易獲取性滋生了一系列新的信息安全和倫理問題，加強教育大數(shù)據(jù)的隱私保護迫在眉睫，加快教育大數(shù)據(jù)安全類標準的制定將是教育大數(shù)據(jù)持續(xù)發(fā)展的重要保障。同時，教育大數(shù)據(jù)相關標準的研制離不開企業(yè)、教育機構(gòu)和科研機構(gòu)等多方的支持和參與，基于專業(yè)化分工的標準協(xié)作編制將成為未來標準研制的主流模式。目前，教育大數(shù)據(jù)標準工作組已經(jīng)在CELTSC框架內(nèi)成立，其對外銜接國際標準組織，對內(nèi)適應國家標準建設需求的工作模式已經(jīng)形成，將為我國教育大數(shù)據(jù)標準的深入研究和廣泛應用提供重要支撐。

[注釋]

① Office of educational technology. Enhancing teaching and learning through educational data mining and learning analytics. [EB/OL] (2014-03) [2018-08-28]. https://tech.ed.gov/learning-analytics/.

② Seizing the data opportunity: as trategy for UK data capability. [2020-1-18].https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/254136/bis-13-1250-strategy-for-uk-data-capability-v4.pdf.

③ Infocomn media 2025[EB/OL].[2020-1-18].https://www.mci.gov.sg/portfolios/infocomm-media/infocomm-media-2025.

④ ISO/IEC JTC1 inforamiton technology. Big data preliminary report 2014 https://www.iso.org/files/live/sites/isoorg/files/developing_standards/docs/en/big_data_report-jtc1.pdf.

⑤ ISO/IEC JTC 1/SC 32 PARTICIPATION [EB/OL]. [2020-2-10] https://www.iso.org/committee/45342.html?view=participation.

⑥ Standard big data architecture and infrastructure.http://www.picasso-project.eu/wp-content/uploads/2016/05/BDEG_Wo-Chang.pdf.

⑦ About international telecommunication union (ITU) .https://www.itu.int/en/about/Pages/default.aspx.

⑧ Big Data: Big today, normal tomorrow. ITU-T Technology Watch Report https://www.itu.int/dms_pub/itu-t/oth/23/01/T23010000220001PDFE.pdf.

⑨ ITU-T Recommendations. Big data-Cloud computing based requirements and capabilities. https://www.itu.int/ITU-T/recommendations/rec.aspx?rec=12584&lang=en.

⑩ Committed to connecting the world .ITU-T Recommendations .https://www.itu.int/itu-t/recommendations/rec.aspxrec=13469&lang=zh.